Kvantová mechanika představuje skutečný průlom ve vědě, což vědcům umožňuje vysvětlit mnoho jevů na úrovni atomů a subatomárních částic. A není vůbec překvapivé, že takové dynamicky se rozvíjející pole znalostí mělo obrovský dopad na moderní image reality. Můžete to ověřit pomocí 17 příkladů toho, jak se změnila kvantová mechanika a která neustále mění náš pohled na vesmír.
1. Vesmír může být hologram
Jednou z interpretací modelu světa, podmíněnou postuláty kvantové mechaniky, je myšlenka, že náš trojrozměrný vesmír je jen hologram. Vědci na německo-britské observatoři hlásí pravděpodobnou detekci malých vln v časoprostoru, což by mohlo poskytnout důkaz pro teorii kvantového pixelování.
2. Jak se technologie zlepšuje, inovace se stávají méně přesnými
Spolu s pokroky v oblasti technologického vývoje přirozeně roste i potřeba jejich přesnosti. Chyba různých zařízení, jako jsou hodiny a teploměry, lze připsat jevu kvantového šumu. Tento šum brání dosažení dokonalých měření. Odstraněním této interference však můžete vytvořit techniku s maximální přesností indikátorů, podobnou atomovým hodinám nebo kvantovým teploměrům.
Propagační video:
3. Světlo lze ovládat a koncentrovat za účelem provádění různých funkcí
Kupodivu byl laser, jehož objev byl díky kvantové mechanice možný, jednou považován za objekt, který nemá praktický význam. Na rozdíl od této víry však rozvoj rozsahu této technologie zajistil vznik různých vynálezů, od CD přehrávače po systémy protiraketové obrany.
4. Náhodnost lze vypočítat a předpovědět
Podle vědců nemůže být z hlediska kvantové mechaniky nic náhodného. Mají-li komplexní informace o pohybu kostek, budou schopni přesně simulovat roli kostky a předem odhadnout její výsledek. Vytvářením kvantového šumu a měřením jeho úrovní lze generovat náhodná čísla, která lze použít k šifrování dat.
5. Objekty se při měření chovají odlišně
Kodaňská interpretace kvantové mechaniky předpokládá, že částice mění své chování během aktu měření. Podle této koncepce mají částice různé stavy, ale v okamžiku, kdy je pozorují, jsou nuceny jeden z nich vzít. Může to znít divně, ale tato interpretace je podporována matematickým konceptem kolapsu vlnových funkcí.
6. Existuje více než jeden vesmír
Koncept Multiverse nebo existence plurality všech možných realit je také produktem různých interpretací kvantové fyziky. To lze doložit údaji z oběžných observatoří, které pozorují zbytkové jevy Velkého třesku, jakož i matematickými modely, které naznačují cyklický vesmír.
7. Existuje mnoho dalších dimenzí
Teorie strun, která se zrodila z kvantové mechaniky, zase vyvolala spekulace o pravděpodobnosti (nebo její nedostatku) více dimenzí. Podle vědců vesmír obsahuje alespoň 11 rozměrů, které se zjevně zdají nejen možné, ale také nezbytnou podmínkou pro fungování teorie strun.
8. Geometrie drahokamu jako nový pohled na koncept kvantové fyziky
Fyzici objevili geometrický objekt podobný tvaru jako mnohostranný drahokam. Nález dramaticky zjednodušuje výpočty interakcí částic a zpochybňuje klasické vědecké chápání prostoru a času jako hlavních složek reality.
9. Mohou být nalezeny revoluční způsoby dopravy
Toto už není předmětem čistě vědecké fantastiky: hmota může být rozebrána na částice, které po přepravě budou moci znovu obnovit svůj dřívější vzhled. To se stalo možným v experimentech s přenosem dat i velkých molekul, ale aplikace této technologie na člověka v blízké budoucnosti se dosud neuvažuje. Dnes je možné skenovat každou molekulu v lidském těle a sestavit ji jinde, ale podle postulátů kvantové fyziky se objekt pod vlivem takových akcí mění. Přesná kopie přesouvaného objektu tedy nemůže být reprodukována.
10. Elektřinu lze použít v medicíně
Vědci nedávno objevili malé polovodičové krystaly, které se mohou v blízké budoucnosti stát základem průlomu v oblasti medicíny. Předpokládá se, že tyto kvantové tečky svítí, když jsou vystaveny ultrafialovému záření. Pokud ano, mohou být připojeny k rakovinným buňkám, aby je lokalizovaly a zničily.
11. Existuje částice, která dává hmotu i těm nejmenším formám hmoty
Vědci se domnívají, že Higgsův boson, také známý jako „božská částice“, je schopen předávat hmotu některým základním částicím, jako jsou elektrony a gluony. Objevením a izolací Higgsova bosonu by vědci mohli pochopit, jak může být hmota vyvážena antihmotou a co se vlastně stalo vesmíru po Velkém třesku.
12. Světlo může pomoci rozpoznat hackerské činnosti
Kvůli ochraně citlivých informací před hrozbou vnějšího rušení vyvinula kvantová kryptografie způsob kódování dat v jednotlivých částicích světla nebo fotonů. Tajemství této metody spočívá v přítomnosti „klíče“sestávajícího z nul a jedniček, který umožňuje programu detekovat hackerovu přítomnost v reálném čase, zatímco se snaží odhalit utajovaná data.
13. Počítače mohou běžet rychleji než jakékoli současné digitální zařízení
Vývoj kvantových počítačů je aplikované pole kvantové mechaniky, které může revolucionizovat práci na počítači. Ve srovnání s digitálními počítači, které kódují data v binárním systému, kvantové počítače používají kvantové vlastnosti k ukládání dat a provádění operací, což vede k tomu, že výpočty a algoritmy lze provádět mnohem rychleji.
14. Fenomén kvantového tunelování lze použít ve vztahu k moderním zařízením
V kvantové mechanice je kvantové tunelování popsáno jako proces částice pronikající bariérou, kterou normálně nemůže překonat. Tento jev je nezbytný pro provoz různých zařízení, jako jsou přepínače, čipy flash paměti a jednotky USB.
15. Kapaliny mohou vzdorovat gravitaci
Některé velké systémy jsou schopny projevit účinky kvantové mechaniky, jako je fenomén superfluidity. Je to stav hmoty, ve kterém působí jako kapalina s nulovou viskozitou, což jí umožňuje samohybovat se bez ohledu na gravitaci. Tento efekt našel za současných podmínek největší využití při vytváření moderních chladniček a při vývoji spektroskopie.
16. Vzduchové turbulence lze nastavit
Brazilští vědci začali pracovat na vytváření kvantové turbulence v extrémně chladných podmínkách uvnitř laboratorní komory naplněné plynem. Studium turbulencí v kontrolovaném prostředí může nakonec vést vědce k tomu, jak to zvládnout. Tím může být vyřešen problém nestability letadel během letu.
17. Lidé mohou cestovat tam a zpět v čase
Výzkum v kvantové mechanice poskytl podmínky pro experimenty týkající se možnosti cestování z našeho světa do alternativního času a prostoru. Na základě výsledků experimentů provedených v roce 2010 byli vědci schopni určit, jak se může izolovaný kus kovu pohybovat a zároveň stát. To je způsobeno schopností kvantových částic pohybovat se tam a zpět v časovém kontinuu. Tato funkce může pravděpodobně vést vědu k vytvoření způsobů cestování v čase v blízké budoucnosti.
Autor: Katrin Straszewski